2021屆(人教版)新高三高考物理一輪復(fù)習(xí)題型練習(xí)卷:動(dòng)量守恒定律_第1頁
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文檔簡介

1、動(dòng)量守恒定律題型一動(dòng)量沖量1 .動(dòng)量是狀態(tài)量,它與某一時(shí)刻相關(guān);動(dòng)量是矢量,其方向與物體運(yùn)動(dòng)速度的方向相同。2 .動(dòng)量的變化量A p=p2-pi動(dòng)量的變化量也是矢量。3 .沖量 I=F A t。沖量是過程量,它與某一段時(shí)間相關(guān);沖量是矢量,對(duì)于恒力的沖量來說,其方向就是該力的方向。典例1物體的動(dòng)量變化量的大小為5 kg m/s,這說明()A.物體的動(dòng)量在減小B.物體的動(dòng)量在增大C.物體的動(dòng)量大小也可能不變D.物體的動(dòng)量大小一定變化變式1:如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為0.18 kg的壘球,以25 m/s的水平速度向左飛向球棒,被球棒打擊后反向水平飛回,速度大小變?yōu)?5 m/s,則這一過程中動(dòng)量的變化量為

2、()用A.大小為3.6 kg - m/s,方向向左B.大小為3.6 kg - m/s,方向向右C.大小為12.6 kg m/s,方向向左D.大小為12.6 kg m/s,方向向右題型二動(dòng)量定理1 .理解動(dòng)量定理時(shí)應(yīng)注意(1)動(dòng)量定理表明沖量既是使物體動(dòng)量發(fā)生變化的原因,又是物體動(dòng)量變化的量度。這里所說的沖量是物體所受的合外力的沖量(或者說是物體所受各外力沖量的矢量和)。(2)動(dòng)量定理的研究對(duì)象是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)(或可視為一個(gè)物體的系統(tǒng))。(3)動(dòng)量定理是過程定理,解題時(shí)必須明確過程及初末狀態(tài)的動(dòng)量。(4)動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式 ,在一維#況下,各個(gè)矢量必須選一個(gè)規(guī)定正方向。2 .用動(dòng)量定理解釋現(xiàn)象用

3、動(dòng)量定理解釋的現(xiàn)象一般可分為兩類:一類是物體的動(dòng)量變化一定,此時(shí)力的作用時(shí)間越短,力就越大;時(shí)間越長,力就越小。另一類是作用力一定,此時(shí)力的作用時(shí)間越長,動(dòng)量變化越大;力的作用時(shí)間越短,動(dòng)量變化越小。分析問題時(shí),要把哪個(gè)量一定,哪個(gè)量變化搞清楚。典例2如圖所示,一鐵塊壓著一紙條放在水平桌面上,當(dāng)以速度v抽出紙條后,鐵塊掉在地上的P點(diǎn)。若以2v速度抽出紙條,則鐵塊落地點(diǎn)為()A.仍在P點(diǎn)B.在P點(diǎn)左邊C.在P點(diǎn)右邊不遠(yuǎn)處D.在P點(diǎn)右邊原水平位移的兩倍處變式2:高空墜物極易對(duì)行人造成傷害。若一個(gè) 50 g的雞蛋從一居民樓的 25層墜下,與地面的碰撞時(shí)間約為2 ms,則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為(

4、)A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N題型三動(dòng)量守恒定律1 .動(dòng)量守恒定律成立的條件(1)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零。(2)系統(tǒng)受外力,但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力,可以忽略不計(jì)。(3)系統(tǒng)在某一個(gè)方向上所受的合外力為零,則該方向上動(dòng)量守恒。(4)全過程的某一階段系統(tǒng)受的合外力為零,則該階段系統(tǒng)動(dòng)量守恒。2 .動(dòng)量守恒定律的不同表達(dá)形式(1)p=p ',系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量p等于相互作用后的總動(dòng)量p'。(2)m ivi+mv2=mvi' +n2V2',相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),作用前的動(dòng)量和等于作用后的動(dòng)量和。3 3) A pi=- A

5、p2,相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量的增量等大反向。4 4) A p=0,系統(tǒng)總動(dòng)量的增量為零。5 .動(dòng)量守恒定律的“五性”條件性首先判斷系統(tǒng)是否滿足守恒條件(合力為零)相對(duì)性公式中V1,V2,V1',V2必須相對(duì)于同一個(gè)慣性系同時(shí)性公式中V1,V 2是在相互作用前同一時(shí)刻的速度,v 1 ' ,v 2,是相互作用后同一時(shí)刻的速度矢量性應(yīng)先選取止方向,凡是與選取的止方向一致的動(dòng)里為正值,相反為負(fù)值普適性不僅適用于低速宏觀系統(tǒng),也適用于高速微觀系統(tǒng)6 .應(yīng)用思路(1)確定系統(tǒng)、分析系統(tǒng)受力。(2)在定律適用條件下,確定系統(tǒng)始、末總動(dòng)量。(3)運(yùn)用動(dòng)量守恒定律列式求解。典例3(多選)質(zhì)量為m

6、的物塊甲以3 m/s的速度在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),有一輕彈簧固定其上另一質(zhì)量也為 m的物塊乙以4 m/s的速度與甲相向運(yùn)動(dòng),如圖所示,則()A.甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中,由于彈簧彈力的作用,甲乙兩物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒B.當(dāng)兩物塊相距最近時(shí),甲物塊的速度為零C.甲物塊的速率不可能達(dá)到5 m/sD.當(dāng)甲物塊的速率為1 m/s時(shí),乙物塊的速率可能為2 m/s,也可能為0變式3:如圖所示,在高為h=5 m的平臺(tái)右邊緣上,放著一個(gè)質(zhì)量 M=3 kg的鐵塊,現(xiàn)有一質(zhì)量為 m=1 kg的鋼球以V0=10 m/s的水平速度與鐵塊在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生正碰被反彈,落地點(diǎn)距離平臺(tái)右邊緣的水平距離為 L=2 m,已

7、知鐵塊與平臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,求鐵塊在平臺(tái)上滑行的距離x。(不計(jì)空氣阻力,鐵塊和鋼球都看成質(zhì)點(diǎn),取g=10 m/s 2)題型四碰撞和爆炸1 .碰撞的種類及特點(diǎn)分類標(biāo)準(zhǔn)種類特點(diǎn)機(jī)械能是否守恒彈性碰撞動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒非彈性碰撞動(dòng)量守恒,機(jī)械能有損失完全非彈性碰撞動(dòng)量守恒,機(jī)械能損失最大碰撞前后動(dòng)量是否共線對(duì)心碰撞(正碰)碰撞前后速度共線非對(duì)心碰撞(斜碰)碰撞前后速度不共線2 .碰撞現(xiàn)象滿足的規(guī)律(1)動(dòng)量守恒定律。(2)機(jī)械能不增加。速度要合理:若碰前兩物體同向運(yùn)動(dòng),則應(yīng)有v后v前,碰后原來在前的物體速度一定增大,若碰后兩物體同向運(yùn)動(dòng),則應(yīng)有V前> v后。碰前兩物體相向運(yùn)動(dòng),碰后

8、兩物體的運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改變。3 .彈性碰撞的規(guī)律兩球發(fā)生彈性碰撞時(shí)滿足動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律。以質(zhì)量為 m,速度為vi的小球與質(zhì)量為 m2的靜止小球發(fā)生正面彈性碰撞為例,則有mvi=mvi'+m2V2'Jmv,Jmvi' 2+1m2V2' 2222解得 vi' =6 m2)vi,v2' =mvmi m2mi m12結(jié)論:(i)當(dāng)兩球質(zhì)量相等時(shí),vi' =0,v2' =vi,兩球碰撞后交換速度。(2)當(dāng)質(zhì)量大的球碰質(zhì)量小的球時(shí),vi' >0,v2' >0,碰撞后兩球都向前運(yùn)動(dòng)。(3)當(dāng)質(zhì)量小的球

9、碰質(zhì)量大的球時(shí),vi' <0,v 27 >0,碰撞后質(zhì)量小的球被反彈回來。4.爆炸與反沖現(xiàn)象(1)動(dòng)量守恒:由于爆炸是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的,爆炸物體間的相互作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于受到的外力,所以在爆炸過程中,系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。(2)在爆炸與反沖過程中,由于有其他形式的能量(如化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,所以爆炸前后系統(tǒng) 的機(jī)械能不守恒。典例4質(zhì)量為mr速度為v的A球與質(zhì)量為3m的靜止B球發(fā)生正碰。碰撞可能是彈性的,也可能是非彈性的,因此,碰撞后B球的速度可能有不同的值。碰撞后B球的速度大小可能是()A.0.6vB.0.4vC.0.2v D.v變式4:(多選)質(zhì)量為m的小球A以速度v0在光滑

10、水平面上運(yùn)動(dòng),與質(zhì)量為2m的靜止小球B發(fā) 生對(duì)心碰撞,則碰撞后小球A的速度大小va和小球B的速度大小vb可能為()A.va=-vo,v B= - vo B.v A=- vo,v B=一 voC.va=- vo,v B=5 vo D.va=3 vo,v b= vo 48816題型五動(dòng)量守恒和能量守恒的綜合應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律的比較動(dòng)量守恒定律機(jī)械能守恒定律相同點(diǎn)研究對(duì)象相互作用的物體組成的系統(tǒng)研究過程某一運(yùn)動(dòng)過程不同點(diǎn)守恒條件系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零系統(tǒng)只有重力或彈力做功表達(dá)式Pl + P2=pi' +P2'Ek1 + Ep1 =& + &2

11、表達(dá)式的矢標(biāo)性矢里式標(biāo)里式某一方向上應(yīng)用情況口在某一方向上獨(dú)立使用不能在某一方向上獨(dú)立使用運(yùn)算法則矢量運(yùn)算代數(shù)運(yùn)算典例5在粗糙的水平桌面上有兩個(gè)靜止的木塊A和B,兩者相距為do現(xiàn)給A 初速度,使A與B發(fā)生彈性正碰,碰撞時(shí)間極短。當(dāng)兩木塊都停止運(yùn)動(dòng)后,相距仍然為do已知兩木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為科,B的質(zhì)量為A的2倍,重力加速度大小為go求A的初速度的大小。變式5:圖中滑塊和小球的質(zhì)量均為m,滑塊可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動(dòng),小球與滑塊上的懸點(diǎn) O由一不可伸長的輕繩相連,輕繩長為l。開始時(shí),輕繩處于水平拉直狀態(tài),小球和滑塊均靜止?,F(xiàn)將小球由靜止釋放 ,當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),滑塊剛好被

12、一表面涂有粘性物質(zhì) 的固定擋板粘住,在極短的時(shí)間內(nèi)速度減為零 ,小球繼續(xù)向左擺動(dòng),當(dāng)輕繩與豎直方向的夾角 0 =60°時(shí)小球達(dá)到最高點(diǎn)。求:喈L- 6- I(i)從滑塊與擋板接觸到速度剛好變?yōu)榱愕倪^程中,擋板阻力對(duì)滑塊的沖量;(2)小球從釋放到第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過程中,繩的拉力對(duì)小球做功的大小。同步練習(xí)i.(動(dòng)量,沖量)跳遠(yuǎn)時(shí),跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,這是由于()A.人跳在沙坑上的動(dòng)量比跳在水泥地上小B.人跳在沙坑上的動(dòng)量變化比跳在水泥地上小C.人跳在沙坑上受到的沖量比跳在水泥地上小D.人跳在沙坑上受到的沖力比跳在水泥地上小2.(動(dòng)量定理)(多選)一粒鋼珠從靜止?fàn)顟B(tài)開始自由下落

13、,然后陷入泥潭中。若把其在空中下落的過程稱為過程I,進(jìn)入泥潭直到停止的過程稱為過程n,則()A.過程I中鋼珠的動(dòng)量的改變量等于重力的沖量B.過程n中阻力的沖量的大小等于過程I中重力的沖量的大小C. I , n兩個(gè)過程中合外力的總沖量等于零D.過程n中鋼珠的動(dòng)量的改變量等于零3.(動(dòng)量守恒定律)如圖所示的單擺,擺球a向右擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),恰好與一沿水平方向向左運(yùn)動(dòng)的粘性小球 b發(fā)生碰撞,并粘在一起,且擺動(dòng)平面不變。已知碰撞前a球擺動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為h,擺動(dòng)的周期為T,a球質(zhì)量是b球質(zhì)量的5倍,碰撞前a球在最低點(diǎn)的速度是b球速度的一半。則碰撞后 (A.擺動(dòng)的周期為J5TB.擺動(dòng)的周期為J6

14、tC.擺球最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為D.擺球最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為4.(動(dòng)量守恒和能量守恒的綜合應(yīng)用0.3h0.25h)一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動(dòng)能 E后,從地面豎直升空。當(dāng)煙花彈上升的速度為零時(shí),彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分,兩部分獲得的動(dòng)能之和也為E,且均沿豎直方向運(yùn)動(dòng)。爆炸時(shí)間極短,重力加速度大小為g,不計(jì)空氣阻力和火藥的質(zhì)量。求:(1)煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過的時(shí)間;(2)爆炸后煙花彈向上運(yùn)動(dòng)的部分距地面的最大高度。5 .某游樂園入口旁有一噴泉,噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計(jì)算方便起見,假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度 V0豎直向

15、上噴出;玩具底部為平板(面積略大于S);水柱沖擊到玩具底板后,在豎直方向水的速度變?yōu)榱?,在水平方向朝四周均勻散開。 忽略空氣阻力,已知水的密度為P ,重力加速度大小為 go求:(1)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量;(2)玩具在空中懸停時(shí),其底面相對(duì)于噴口的高度。6 .汽車A在水平冰雪路面上行駛。 駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車 B,立即采取制動(dòng)措施,但仍然 撞上了汽車B。兩車碰撞時(shí)和兩車都完全彳止后的位置如圖所示,碰撞后B車向前滑動(dòng)了 4.5m,A車向前滑動(dòng)了 2.0 m 。已知A和B的質(zhì)量分別為2.0 X 103 kg和1.5 X 103 kg,兩車與該冰雪路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.10,兩車碰撞

16、時(shí)間極短,在碰撞后車輪土沒有滾動(dòng),重力加速度2大小g=10 m/s 。求:(1)碰撞后的瞬間B車速度的大??;(2)碰撞前的瞬間A車速度的大小。7 .(2019 全國I卷,25)豎直面內(nèi)一傾斜軌道與一足夠長的水平軌道通過一小段光滑圓弧平滑連接,小物塊B靜止于水平軌道的最左端,如圖a所示。t=0時(shí)刻,小物塊A在傾斜軌道上從靜止開始下滑,一段時(shí)間后與B發(fā)生彈性碰撞(碰撞時(shí)間極短);當(dāng)A返回到傾斜軌道上的P點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)時(shí),速度減為0,此時(shí)對(duì)其施加一外力,使其在傾斜軌道上保持靜止。物塊A運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖b所示,圖中的V1和ti均為未知量。已知A的質(zhì)量為m,初始時(shí)A與B的高度差為H,重力加速度大小

17、為 g,不計(jì)空氣阻力。即凰b(1)求物塊B的質(zhì)量; (2)在圖b所描述的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,求物塊A克服摩擦力所做的功;(3)已知兩物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等,在物塊B停止運(yùn)動(dòng)后,改變物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù),然后將A從P點(diǎn)釋放,一段時(shí)間后A剛好能與B再次碰上。求改變前后動(dòng)摩擦因數(shù)的 比值。動(dòng)量守恒定律題型一動(dòng)量沖量1 .動(dòng)量是狀態(tài)量,它與某一時(shí)刻相關(guān);動(dòng)量是矢量,其方向與物體運(yùn)動(dòng)速度的方向相同。2 .動(dòng)量的變化量A p=p2-pi動(dòng)量的變化量也是矢量。3 .沖量 I=F A t。沖量是過程量,它與某一段時(shí)間相關(guān);沖量是矢量,對(duì)于恒力的沖量來說,其方向就是該力的方向。典例1物體的動(dòng)量變化量的大

18、小為5 kg m/s,這說明()A.物體的動(dòng)量在減小B.物體的動(dòng)量在增大C.物體的動(dòng)量大小也可能不變D.物體的動(dòng)量大小一定變化答案:C變式1:如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為0.18 kg的壘球,以25 m/s的水平速度向左飛向球棒,被球棒打擊后反向水平飛回,速度大小變?yōu)?5 m/s,則這一過程中動(dòng)量的變化量為(D )用A.大小為3.6 kg - m/s,方向向左8 .大小為3.6 kg - m/s,方向向右C.大小為12.6 kg m/s,方向向左D.大小為12.6 kg m/s,方向向右題型二動(dòng)量定理9 .理解動(dòng)量定理時(shí)應(yīng)注意(1)動(dòng)量定理表明沖量既是使物體動(dòng)量發(fā)生變化的原因,又是物體動(dòng)量變化的量度。

19、這里所說的沖量是物體所受的合外力的沖量(或者說是物體所受各外力沖量的矢量和)。(2)動(dòng)量定理的研究對(duì)象是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)(或可視為一個(gè)物體的系統(tǒng) )。(3)動(dòng)量定理是過程定理,解題時(shí)必須明確過程及初末狀態(tài)的動(dòng)量。(4)動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式,在一維#況下,各個(gè)矢量必須選一個(gè)規(guī)定正方向。10 用動(dòng)量定理解釋現(xiàn)象用動(dòng)量定理解釋的現(xiàn)象一般可分為兩類:一類是物體的動(dòng)量變化一定 ,此時(shí)力的作用時(shí)間越短,力就越大;時(shí)間越長,力就越小。另一類是作用力一定,此時(shí)力的作用時(shí)間越長,動(dòng)量變化越大;力的作用時(shí)間越短,動(dòng)量變化越小。分析問題時(shí),要把哪個(gè)量一定,哪個(gè)量變化搞清楚。典例2如圖所示,一鐵塊壓著一紙條放在水平桌面上

20、,當(dāng)以速度v抽出紙條后,鐵塊掉在地上的P點(diǎn)。若以2v速度抽出紙條,則鐵塊落地點(diǎn)為()A.仍在P點(diǎn)B.在P點(diǎn)左邊C.在P點(diǎn)右邊不遠(yuǎn)處D.在P點(diǎn)右邊原水平位移的兩倍處答案:B變式2:高空墜物極易對(duì)行人造成傷害。若一個(gè) 50 g的雞蛋從一居民樓的25層墜下,與地面的碰撞時(shí)間約為2 ms,則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為(C )A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N題型三動(dòng)量守恒定律1 .動(dòng)量守恒定律成立的條件(1)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零。(2)系統(tǒng)受外力,但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力,可以忽略不計(jì)。(3)系統(tǒng)在某一個(gè)方向上所受的合外力為零,則該方向上動(dòng)量守恒。(4)全過程的某一階段

21、系統(tǒng)受的合外力為零,則該階段系統(tǒng)動(dòng)量守恒。2 .動(dòng)量守恒定律的不同表達(dá)形式(1)p=p ',系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量p等于相互作用后的總動(dòng)量p'。(2)m ivi+nw2=mvi' +02',相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),作用前的動(dòng)量和等于作用后的動(dòng)量和。3 3) A pi=- A p2,相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量的增量等大反向。4 4) A p=0,系統(tǒng)總動(dòng)量的增量為零。5 .動(dòng)量守恒定律的“五性”條件性首先判斷系統(tǒng)是否滿足守恒條件(合力為零)相對(duì)性公式中Vl,V2,Vl' ,V2必須相對(duì)于同一個(gè)慣性系同時(shí)性公式中vi,v 2是在相互作用前同一時(shí)刻的速度,v

22、 1 ' ,v 2,是相互作用后同一時(shí)刻的速度矢量性應(yīng)先選取止方向,凡是與選取的止方向一致的動(dòng)里為正值,相反為負(fù)值普適性不僅適用于低速宏觀系統(tǒng),也適用于高速微觀系統(tǒng)6 .應(yīng)用思路(1)確定系統(tǒng)、分析系統(tǒng)受力。(2)在定律適用條件下,確定系統(tǒng)始、末總動(dòng)量。(3)運(yùn)用動(dòng)量守恒定律列式求解。典例3(多選)質(zhì)量為m的物塊甲以3 m/s的速度在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),有一輕彈簧固定其上另一質(zhì)量也為 m的物塊乙以4 m/s的速度與甲相向運(yùn)動(dòng),如圖所示,則()心. 甲更更裹更,產(chǎn)#產(chǎn)更棄產(chǎn)第產(chǎn)A.甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中,由于彈簧彈力的作用,甲乙兩物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒B.當(dāng)兩物塊相距最近時(shí),甲物塊

23、的速度為零C.甲物塊的速率不可能達(dá)到5 m/sD.當(dāng)甲物塊的速率為1 m/s時(shí),乙物塊的速率可能為2 m/s,也可能為0答案:CD變式3:如圖所示,在高為h=5 m的平臺(tái)右邊緣上,放著一個(gè)質(zhì)量 M=3 kg的鐵塊,現(xiàn)有一質(zhì)量為m=1 kg的鋼球以vo=10 m/s的水平速度與鐵塊在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生正碰被反彈,落地點(diǎn)距離平臺(tái)右邊緣的水平距離為 L=2 m,已知鐵塊與平臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,求鐵塊在平臺(tái)上滑行的距離x。(不計(jì)空氣阻力,鐵塊和鋼球都看成質(zhì)點(diǎn),取g=10 m/s 2)答案:1.6 m題型四碰撞和爆炸1 .碰撞的種類及特點(diǎn)分類標(biāo)準(zhǔn)種類特點(diǎn)機(jī)械能是否守恒彈性碰撞動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒非

24、彈性碰撞動(dòng)量守恒,機(jī)械能有損失完全非彈性碰撞動(dòng)量守恒,機(jī)械能損失最大碰撞前后動(dòng)量是否共線對(duì)心碰撞(正碰)碰撞前后速度共線非對(duì)心碰撞(斜碰)碰撞前后速度不共線2 .碰撞現(xiàn)象滿足的規(guī)律(1)動(dòng)量守恒定律。(2)機(jī)械能不增加。速度要合理:若碰前兩物體同向運(yùn)動(dòng),則應(yīng)有v后v前,碰后原來在前的物體速度一定增大,若碰后兩物體同向運(yùn)動(dòng),則應(yīng)有V前> v后。碰前兩物體相向運(yùn)動(dòng),碰后兩物體的運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改變。3 .彈性碰撞的規(guī)律兩球發(fā)生彈性碰撞時(shí)滿足動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律。以質(zhì)量為 m,速度為vi的小球與質(zhì)量為 m的靜止小球發(fā)生正面彈性碰撞為例,則有mvi=mvi'4 m2V2'

25、;1 mi v12 =1 miviz 2+1m2V2' 22 22解得 vi,=(mLJm,v2, =mmi m2mi m12結(jié)論:(1)當(dāng)兩球質(zhì)量相等時(shí),vi' =0,V2' =vi,兩球碰撞后交換速度。(2)當(dāng)質(zhì)量大的球碰質(zhì)量小的球時(shí) ,v 11 >0,v 2 '(3)當(dāng)質(zhì)量小的球碰質(zhì)量大的球時(shí) ,vj <0,V2'>0,碰撞后兩球都向前運(yùn)動(dòng)。>0,碰撞后質(zhì)量小的球被反彈回來。(1)動(dòng)量守恒:由于爆炸是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的,爆炸物體間的相互作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于受到的4.爆炸與反沖現(xiàn)象外力,所以在爆炸過程中,系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。(2)在

26、爆炸與反沖過程中,由于有其他形式的能量(如化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,所以爆炸前后系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒。典例4質(zhì)量為m速度為v的A球與質(zhì)量為3m的靜止B球發(fā)生正碰。碰撞可能是彈性的也可能是非彈性的,因此,碰撞后B球的速度可能有不同的值。碰撞后B球的速度大小可能是A.0.6v B.0.4vC.0.2v D.v答案:B變式4:(多選)質(zhì)量為m的小球A以速度vo在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),與質(zhì)量為2m的靜止小球B發(fā)生對(duì)心碰撞,則碰撞后小球A的速度大小va和小球B的速度大小vb可能為(AC )A.va=C.Va=122V0,v B=一 V0B.v A=V0,v B=v0335101V0,v B=5V0D.Va=3V0,

27、V B=v048816題型五動(dòng)量守恒和能量守恒的綜合應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律的比較動(dòng)量守恒定律機(jī)械能守恒定律相同點(diǎn)研究對(duì)象相互作用的物體組成的系統(tǒng)研究過程某一運(yùn)動(dòng)過程不同點(diǎn)守恒條件系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零系統(tǒng)只有重力或彈力做功表送式P1 + P2=P1' +p2'Ek1 + Ep1 =E(2 + E)2表送式的矢標(biāo)性矢里式標(biāo)里式某一方向上應(yīng)用情況口在某一方向上獨(dú)立使用不能在某一方向上獨(dú)立使用運(yùn)算法則矢量運(yùn)算代數(shù)運(yùn)算典例5在粗糙的水平桌面上有兩個(gè)靜止的木塊A和B,兩者相距為do現(xiàn)給A 初速度,使A與B發(fā)生彈性正碰,碰撞時(shí)間極短。當(dāng)兩木塊都停止運(yùn)動(dòng)后,相距仍然為d

28、o已知兩木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為科,B的質(zhì)量為A的2倍,重力加速度大小為go求A的初速度的大小。答案:28 gd變式5:圖中滑塊和小球的質(zhì)量均為m,滑塊可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動(dòng),小球與滑塊上的懸點(diǎn) O由一不可伸長的輕繩相連,輕繩長為l。開始時(shí),輕繩處于水平拉直狀態(tài),小球 和滑塊均靜止?,F(xiàn)將小球由靜止釋放,當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),滑塊剛好被一表面涂有粘性物質(zhì)的固定擋板粘住,在極短的時(shí)間內(nèi)速度減為零,小球繼續(xù)向左擺動(dòng),當(dāng)輕繩與豎直方向的夾角0 =60°時(shí)小球達(dá)到最高點(diǎn)。求(1)從滑塊與擋板接觸到速度剛好變?yōu)榱愕倪^程中,擋板阻力對(duì)滑塊的沖量;(2)小球從釋放到第一次到達(dá)最低點(diǎn)

29、的過程中,繩的拉力對(duì)小球做功的大小。答案:(1)m方向向左(2) 1mgl同步練習(xí)1 .(動(dòng)量,沖量)跳遠(yuǎn)時(shí),跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,這是由于(D )A.人跳在沙坑上的動(dòng)量比跳在水泥地上小B.人跳在沙坑上的動(dòng)量變化比跳在水泥地上小C.人跳在沙坑上受到的沖量比跳在水泥地上小D.人跳在沙坑上受到的沖力比跳在水泥地上小2 .(動(dòng)量定理)(多選)一粒鋼珠從靜止?fàn)顟B(tài)開始自由下落,然后陷入泥潭中。若把其在空中下落的過程稱為過程I,進(jìn)入泥潭直到停止的過程稱為過程n,則(ac )A.過程I中鋼珠的動(dòng)量的改變量等于重力的沖量B.過程n中阻力的沖量的大小等于過程I中重力的沖量的大小C. I , n兩個(gè)過程中

30、合外力的總沖量等于零D.過程n中鋼珠的動(dòng)量的改變量等于零3.(動(dòng)量守恒定律)如圖所示的單擺,擺球a向右擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),恰好與一沿水平方向向左運(yùn)動(dòng)的粘性小球 b發(fā)生碰撞,并粘在一起,且擺動(dòng)平面不變。已知碰撞前a球擺動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為h,擺動(dòng)的周期為T,a球質(zhì)量是b球質(zhì)量的5倍,碰撞前a球在最低點(diǎn)的速度是b球速度的一半。則碰撞后 (DA.擺動(dòng)的周期為 卷TB.擺動(dòng)的周期為J6TC.擺球最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為0.3hD.擺球最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為0.25h4.(動(dòng)量守恒和能量守恒的綜合應(yīng)用)一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動(dòng)能 E后,從地面豎直升空。當(dāng)煙花彈上升的速度為零時(shí),彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分,兩部分獲得的動(dòng)能之和也為E,且均沿豎直

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